申請日2015.10.19

　　公開(公告)日2017.08.11

　　IPC分類號C02F1/00; C02F103/30

　　摘要

　　本發明公開了一種蘇丹紅染料廢水的處理方法，屬于廢水處理技術領域。本發明首先將聚丙烯酰胺加入清水中，攪拌均勻后再依次加入過氧化鈉和紅薯淀粉，之后靜置過濾得沉淀物，隨后將沉淀物風干冷凍后粉碎，并與金腰草提取液、十八烷基三甲基氯化銨以及聚合氯化鋁混合均勻，得混合液，最后將混合液加入待處理的染料廢水中，即可。實例證明，本實例方法簡單易行，不僅操作簡單易行，使得運行費用減少，對于環境也不會有二次污染，而且處理徹底，去除率高達98%以上，使得色度和COD濃度達到排放標準。

　　權利要求書

　　1.一種蘇丹紅染料廢水的處理方法，其特征在于具體操作步驟為：

　　(1)取20～30g聚丙烯酰胺放入300～500mL清水中，用攪拌棒順時針攪拌均勻后，再依次加入15～22g過氧化鈉和30～35g紅薯淀粉，并繼續用攪拌棒順時針攪拌5～10min，之后靜置20～25min后，用紗布過濾，得沉淀物;

　　(2)將上述得到的沉淀物風干后置于冷凍箱中，設定溫度為-7～-5℃，20～25min后取出，通過氣流粉碎機粉碎成粒徑為60～70nm的粉末，備用;

　　(3)取1～2kg新鮮的金腰草，用清水洗凈表面污物后，放入榨汁機中進行壓榨，并用過濾紗布進行過濾，去渣，得金腰草汁，然后取400～500g聚合硫酸鐵放入得到的金腰草汁中，順時針攪拌15～18min，之后靜置25～30min后再用過濾紗布進行過濾，得過濾液;

　　(4)將上述得到的過濾液通過D101非極性大孔吸附樹脂，先用水洗脫，水洗脫液直接通過DM130極性大孔樹脂，再用濃度為30～60%的四氯化碳溶液洗脫D101非極性大孔吸附樹脂，收集不同濃度四氯化碳溶液洗脫液，濃縮干燥，得到金腰草提取物;

　　(5)將得到的金腰草提取物加入到上述步驟(2)所得的粉末中，充分攪拌均勻，然后再依次加入所得粉末質量3～5%的十八烷基三甲基氯化銨和金腰草提取物質量2～4%的聚合氯化鋁，并用攪拌棒混合均勻，得混合液;

　　(6)將上述得到的混合液加入到所待處理的蘇丹紅染料廢水中，加入量為100～300mg/L，充分攪拌均勻，即可。

　　說明書

　　一種蘇丹紅染料廢水的處理方法

　　技術領域

　　本發明公開了一種蘇丹紅染料廢水的處理方法，屬于廢水處理技術領域。

　　背景技術

　　紡織、印染行業是我國主導產業之一，數以千計的紡織、印染雖然吸納了大量的勞動力，但同時其排放的染料廢水對環境及用水安全造成了嚴重威脅，特別是在南水北調沿線的紡織、印染的企業都需要滿足嚴格的污水排放標準，否則將面臨停產的命運。此外染料成分越來越趨向于抗氧化、抗光解、抗生物降解，并且其COD濃度和色度都越來越高，所以就要求染料廢水處理技術需要不斷進步。除此以外，染料分子中含有大量的苯環、萘環、氨基和偶氮等基團，其生產廢水成分復雜，色度深，有異味，有機物和無機鹽含量高，對人體健康會產生極大的威脅，所以染料廢水污染控制已迫在眉睫。

　　隨著化工工業的發展，染料品種增多，在結構上環數增加，碳鏈增長，染色基團很多，廢水的BOD/COD比值下降，因而廢水變得難以生化處理。但是目前也有很多處理染料廢水的方法，吸附法、混凝法、磁分離法、化學氧化法、電化學法和生化法等，這些方法優缺點都很明顯。

　　對于吸附法，其處理后水質好且穩定，沒有二次污染，在染料廢水處理中具有重要的地位，常用的吸附劑包括活性炭和樹脂等，該法對去除水中溶解性有機物非常有效，但再生比較困難、處理成本較高、應用面窄。混凝法是目前染料廢水處理最經濟、最有效的方法，其主要優點是設備投資少、占地面積少、工藝流程簡單、操作管理方便、對疏水性染料脫色效率很高;缺點是運行費用較高、泥渣量大且脫水因難、適用的pH值范圍窄、對親水性染料處理效果差。磁分離法是將水體中的微粒先行磁化再分離的方法。作為一種水處理新技術，現在可供工業使用的磁化技術主要有磁性團聚法、鐵鹽共沉淀法、鐵粉法、鐵氧體法等。膜分離法應用于偶氮染料廢水處理的主要方式是超濾和反滲透。在超濾過程中，膜表面孔隙大小是主要控制因素;反滲透是施加一定的壓力為推動力在半透膜上實現水與染料的分離，并進行染料回收。化學氧化法降解偶氮染料廢水是利用強氧化劑氧化染料分子，破壞其發色團，降低廢水的色度和COD值，提高廢水的可生化性，達到凈化廢水的一種方法。化學氧化法存在的主要問題是處理成本高;催化劑無法回收;常用氧化劑表現出氧化能力不強，存在選擇性氧化等缺點;而且處理過程中容易引入雜質造成二次污染。電化學處理方法是最近發展起來的新型高級氧化技術，是利用外加電場作用于特定的電化學反應器內，經過一系列設計的化學反應、電化學過程或物理過程，達到預期的去除廢水中污染物或回收有用物質的目的。采用電化學方法處理印染料廢水，具有設備小、占地少、運行管理簡單、COD去除率高和脫色效果好等優點，是一種“環境友好”技術。生物處理法具有應用范圍廣、處理量大、成本低等優點，但對處理印染廢水也有著明顯的缺點：微生物對營養物質、pH值、溫度等條件有一定要求，難以適應印染廢水水質波動大、染料數量繁多、毒性高的特點，并且存在占地面積較大，不易凈化徹底，色度和COD濃度不易達標等缺點。

　　發明內容

　　本發明主要解決的技術問題：針對目前排放染料廢水采用傳統的吸附法無法有效去除，而采用混凝法、生物處理法往往會給環境帶以及用水安全帶來嚴重的威脅，不僅去除率比較低，而且無法進行大規模使用，除此以外，利用氧化法去除染料廢水時，運行費用比較高，色度和COD濃度不易達標的缺點，提供了一種蘇丹紅染料廢水的處理方法。該方法首先將聚丙烯酰胺加入清水中，攪拌均勻后再依次加入過氧化鈉和紅薯淀粉，之后靜置過濾得沉淀物，隨后將沉淀物風干冷凍后粉碎，并與金腰草提取液、十八烷基三甲基氯化銨以及聚合氯化鋁混合均勻，得混合液，最后將混合液加入待處理的染料廢水中，即可。該方法不僅操作簡單易行，使得運行費用減少，對于環境也不會有二次污染，而且處理徹底，使得色度和COD濃度達到排放標準。

　　為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

　　(1)取20～30g聚丙烯酰胺放入300～500mL清水中，用攪拌棒順時針攪拌均勻后，再依次加入15～22g過氧化鈉和30～35g紅薯淀粉，并繼續用攪拌棒順時針攪拌5～10min，之后靜置20～25min后，用紗布過濾，得沉淀物;

　　(2)將上述得到的沉淀物風干后置于冷凍箱中，設定溫度為-7～-5℃，20～25min后取出，通過氣流粉碎機粉碎成粒徑為60～70nm的粉末，備用;

　　(3)取1～2kg新鮮的金腰草，用清水洗凈表面污物后，放入榨汁機中進行壓榨，并用過濾紗布進行過濾，去渣，得金腰草汁，然后取400～500g聚合硫酸鐵放入得到的金腰草汁中，順時針攪拌15～18min，之后靜置25～30min后再用過濾紗布進行過濾，得過濾液;

　　(4)將上述得到的過濾液通過D101非極性大孔吸附樹脂，先用水洗脫，水洗脫液直接通過DM130極性大孔樹脂，再用濃度為30～60%的四氯化碳溶液洗脫D101非極性大孔吸附樹脂，收集不同濃度四氯化碳溶液洗脫液，濃縮干燥，得到金腰草提取物;

　　(5)將得到的金腰草提取物加入到上述步驟(2)所得的粉末中，充分攪拌均勻，然后再依次加入所得粉末質量3～5%的十八烷基三甲基氯化銨和金腰草提取物質量2～4%的聚合氯化鋁，并用攪拌棒混合均勻，得混合液;

　　(6)將上述得到的混合液加入到所待處理的蘇丹紅染料廢水中，加入量為100～300mg/L，充分攪拌均勻，即可。

　　本發明的應用方法是：取1～3mL本發明所制得的混合液用自來水稀釋10倍后，馬上放入待處理的1～2L待處理的蘇丹紅染料廢水中，并用攪拌器以300～350r/min的速度攪拌30～40s，之后靜置10～15min，再用攪拌器以80～100r/min的速度攪拌3～5min，最后用檢測器檢測色度和COD，檢測結果為色度從50～60mg/L，降低到了10～12mg/L，COD從15～25mg/L降低到了0.3～0.45mg/L，達到了染料廢水排放標準。

　　本發明的有益效果是：

　　(1)該方法操作簡單易行，使得運行費用減少，對于環境也沒有二次污染;

　　(2)對于染料廢水處理徹底，使得色度和COD濃度得到降低，達到排放標準。

　　具體實施方式

　　首先取20～30g聚丙烯酰胺放入300～500mL清水中，用攪拌棒順時針攪拌均勻后，再依次加入15～22g過氧化鈉和30～35g紅薯淀粉，并繼續用攪拌棒順時針攪拌5～10min，之后靜置20～25min后，用紗布過濾，得沉淀物;然后將上述得到的沉淀物風干后置于冷凍箱中，設定溫度為-7～-5℃，20～25min后取出，通過氣流粉碎機粉碎成粒徑為60～70nm的粉末，備用;隨后取1～2kg新鮮的金腰草，用清水洗凈表面污物后，放入榨汁機中進行壓榨，并用過濾紗布進行過濾，去渣，得金腰草汁，然后取400～500g聚合硫酸鐵放入得到的金腰草汁中，順時針攪拌15～18min，之后靜置25～30min后再用過濾紗布進行過濾，得過濾液;接下來將上述得到的過濾液通過D101非極性大孔吸附樹脂，先用水洗脫，水洗脫液直接通過DM130極性大孔樹脂，再用濃度為30～60%的四氯化碳溶液洗脫D101非極性大孔吸附樹脂，收集不同濃度四氯化碳溶液洗脫液，濃縮干燥，得到金腰草提取物;將得到的金腰草提取物加入到上述步驟所得的粉末中，充分攪拌均勻，然后再依次加入所得粉末質量3～5%的十八烷基三甲基氯化銨和金腰草提取物質量2～4%的聚合氯化鋁，并用攪拌棒混合均勻，得混合液;最后將上述得到的混合液加入到所待處理的蘇丹紅染料廢水中，加入量為100～300mg/L，充分攪拌均勻，即可。

　　實例1

　　首先取20g聚丙烯酰胺放入300mL清水中，用攪拌棒順時針攪拌均勻后，再依次加入15g過氧化鈉和30g紅薯淀粉，并繼續用攪拌棒順時針攪拌5min，之后靜置20min后，用紗布過濾，得沉淀物;然后將上述得到的沉淀物風干后置于冷凍箱中，設定溫度為-7℃，20min后取出，通過氣流粉碎機粉碎成粒徑為60nm的粉末，備用;隨后取1kg新鮮的金腰草，用清水洗凈表面污物后，放入榨汁機中進行壓榨，并用過濾紗布進行過濾，去渣，得金腰草汁，然后取400g聚合硫酸鐵放入得到的金腰草汁中，順時針攪拌15min，之后靜置25min后再用過濾紗布進行過濾，得過濾液;接下來將上述得到的過濾液通過D101非極性大孔吸附樹脂，先用水洗脫，水洗脫液直接通過DM130極性大孔樹脂，再用濃度為30%的四氯化碳溶液洗脫D101非極性大孔吸附樹脂，收集不同濃度四氯化碳溶液洗脫液，濃縮干燥，得到金腰草提取物;將得到的金腰草提取物加入到上述步驟所得的粉末中，充分攪拌均勻，然后再依次加入所得粉末質量3%的十八烷基三甲基氯化銨和金腰草提取物質量2%的聚合氯化鋁，并用攪拌棒混合均勻，得混合液;最后將上述得到的混合液加入到所待處理的蘇丹紅染料廢水中，加入量為100mg/L，充分攪拌均勻，即可。

　　本實例操作簡單易行，操作時，取1mL本發明所制得的混合液用自來水稀釋10倍后，馬上放入待處理的1L待處理的蘇丹紅染料廢水中，并用攪拌器以300r/min的速度攪拌30s，之后靜置10min，再用攪拌器以80r/min的速度攪拌3min，最后用檢測器檢測色度和COD，檢測結果為色度從50mg/L，降低到了10mg/L，COD從15mg/L降低到了0.3mg/L，去除率達到98%，符合染料廢水排放標準。

　　實例2

　　首先取25g聚丙烯酰胺放入400mL清水中，用攪拌棒順時針攪拌均勻后，再依次加入20g過氧化鈉和33g紅薯淀粉，并繼續用攪拌棒順時針攪拌8min，之后靜置23min后，用紗布過濾，得沉淀物;然后將上述得到的沉淀物風干后置于冷凍箱中，設定溫度為-3℃，23min后取出，通過氣流粉碎機粉碎成粒徑為65nm的粉末，備用;隨后取1.5kg新鮮的金腰草，用清水洗凈表面污物后，放入榨汁機中進行壓榨，并用過濾紗布進行過濾，去渣，得金腰草汁，然后取450g聚合硫酸鐵放入得到的金腰草汁中，順時針攪拌17min，之后靜置28min后再用過濾紗布進行過濾，得過濾液;接下來將上述得到的過濾液通過D101非極性大孔吸附樹脂，先用水洗脫，水洗脫液直接通過DM130極性大孔樹脂，再用濃度為50%的四氯化碳溶液洗脫D101非極性大孔吸附樹脂，收集不同濃度四氯化碳溶液洗脫液，濃縮干燥，得到金腰草提取物;將得到的金腰草提取物加入到上述步驟所得的粉末中，充分攪拌均勻，然后再依次加入所得粉末質量4%的十八烷基三甲基氯化銨和金腰草提取物質量3%的聚合氯化鋁，并用攪拌棒混合均勻，得混合液;最后將上述得到的混合液加入到所待處理的蘇丹紅染料廢水中，加入量為200mg/L，充分攪拌均勻，即可。

　　本實例操作簡單易行，操作時，取2mL本發明所制得的混合液用自來水稀釋10倍后，馬上放入待處理的1.5L待處理的蘇丹紅染料廢水中，并用攪拌器以320r/min的速度攪拌35s，之后靜置13min，再用攪拌器以90r/min的速度攪拌4min，最后用檢測器檢測色度和COD ，檢測結果為色度從55mg/L，降低到了11mg/L，COD從21mg/L降低到了0.4mg/L，去除率達到98.1%，符合染料廢水排放標準。

　　實例3

　　首先取30g聚丙烯酰胺放入500mL清水中，用攪拌棒順時針攪拌均勻后，再依次加入22g過氧化鈉和35g紅薯淀粉，并繼續用攪拌棒順時針攪拌10min，之后靜置25min后，用紗布過濾，得沉淀物;然后將上述得到的沉淀物風干后置于冷凍箱中，設定溫度為-5℃，25min后取出，通過氣流粉碎機粉碎成粒徑為70nm的粉末，備用;隨后取2kg新鮮的金腰草，用清水洗凈表面污物后，放入榨汁機中進行壓榨，并用過濾紗布進行過濾，去渣，得金腰草汁，然后取500g聚合硫酸鐵放入得到的金腰草汁中，順時針攪拌18min，之后靜置30min后再用過濾紗布進行過濾，得過濾液;接下來將上述得到的過濾液通過D101非極性大孔吸附樹脂，先用水洗脫，水洗脫液直接通過DM130極性大孔樹脂，再用濃度為60%的四氯化碳溶液洗脫D101非極性大孔吸附樹脂，收集不同濃度四氯化碳溶液洗脫液，濃縮干燥，得到金腰草提取物;將得到的金腰草提取物加入到上述步驟所得的粉末中，充分攪拌均勻，然后再依次加入所得粉末質量5%的十八烷基三甲基氯化銨和金腰草提取物質量4%的聚合氯化鋁，并用攪拌棒混合均勻，得混合液;最后將上述得到的混合液加入到所待處理的蘇丹紅染料廢水中，加入量為300mg/L，充分攪拌均勻，即可。

　　本實例操作簡單易行，操作時，取3mL本發明所制得的混合液用自來水稀釋10倍后，馬上放入待處理的2L待處理的蘇丹紅染料廢水中，并用攪拌器以350r/min的速度攪拌40s，之后靜置15min，再用攪拌器以100r/min的速度攪拌5min，最后用檢測器檢測色度和COD ，檢測結果為色度從60mg/L，降低到了12mg/L，COD從25mg/L降低到了0.45mg/L，去除率達到98.2%，符合廢水排放標準。